氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范方案-條文說(shuō)明

...wd......wd......wd...氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)條文說(shuō)明目錄TOC\o"1-2"\h\z1.總則392.術(shù)語(yǔ)與符號(hào)412.1術(shù)語(yǔ)413.設(shè)計(jì)要求423.1一般規(guī)定423.2系統(tǒng)設(shè)置453.3七氟丙烷滅火系統(tǒng)483.4IG541混合氣體滅火系統(tǒng)623.5熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)684.系統(tǒng)組件694.1一般規(guī)定695.操作與控制706.安全要求711.總則1.0.1本條說(shuō)明本《標(biāo)準(zhǔn)》1.0.2本《標(biāo)準(zhǔn)》氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)置部位，應(yīng)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》等其它有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定及消防監(jiān)視部門(mén)針對(duì)保護(hù)場(chǎng)所的火災(zāi)特點(diǎn)、財(cái)產(chǎn)價(jià)值、重要程度等所作出的有關(guān)要求確定。當(dāng)今，國(guó)際上已開(kāi)發(fā)出化學(xué)合成類(lèi)及惰性氣體類(lèi)等多種替代哈龍的氣體滅火劑。其中七氟丙烷及IG541混合氣體滅火劑在我國(guó)哈龍?zhí)娲鷼怏w滅火系統(tǒng)中應(yīng)用較廣，且已應(yīng)用多年，有較好的效果，積累了一定經(jīng)歷。七氟丙烷是目前替代物中效果較好的產(chǎn)品。其對(duì)臭氧層的耗損潛能值ODP=0，溫室效應(yīng)潛能值GWP＝0.6，大氣中存留壽命ALT=31(年)，滅火劑毒性——無(wú)毒性反響濃度NOAEL=9％，滅火設(shè)計(jì)根本濃度C=8％，具有良好的清潔性——在大氣中完全汽化不留殘?jiān)⒘己玫臍庀嚯娊^緣性及良好的適用于滅火系統(tǒng)使用的物理性能，自20世紀(jì)90年代初，工業(yè)興旺國(guó)家首選用其替代哈龍滅火系統(tǒng)并取得成功。IG541滅火劑由N2、Ar、CO2三種惰性氣體，按一定比例混合而成，其ODP=0，使用后以其原有成分回歸自然，滅火設(shè)計(jì)濃度一般在37%~43%之間，在此濃度內(nèi)人員短時(shí)間停留不會(huì)造成生理影響。系統(tǒng)壓源高，管網(wǎng)可布置較遠(yuǎn)。1994年1月美國(guó)率先制定出干凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(NFPA2001)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)亦制訂了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《干凈氣體滅火劑一物理性能和滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)》(ISO14520)。應(yīng)用實(shí)踐說(shuō)明，七氟丙烷滅火系統(tǒng)和IG541混合氣體滅火系統(tǒng)均能有效地到達(dá)預(yù)期的保護(hù)目的。熱氣溶膠滅火技術(shù)是由我國(guó)消防科研人員于20世紀(jì)六十年代首先提出的，自90年代中期始，熱氣溶膠產(chǎn)品作為哈龍?zhí)娲夹g(shù)的重要組成局部在我國(guó)得到了大量使用?；谝韵驴紤]，將熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)列入本《標(biāo)準(zhǔn)》：1)熱氣溶膠中60％以上是由N2等氣體組成，其中含有的固體微粒，平均粒徑極小(小于1μm)，并具有氣體的特性(不易降落、可以繞過(guò)障礙物等)，故在工程應(yīng)用上可以把熱氣溶膠當(dāng)做氣體滅火劑使用。2)十余年來(lái)，熱氣溶膠技術(shù)歷經(jīng)改良已趨成熟。但是，由于國(guó)內(nèi)外各廠家采用的化學(xué)配方不同，氣溶膠的性質(zhì)也不盡一樣，故一直難以進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)。2004年6月，公安部發(fā)布了公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《氣溶膠滅火系統(tǒng)第1局部：熱氣溶膠滅火裝置》(GA499.1-2004)，在該標(biāo)準(zhǔn)中，按熱氣溶膠發(fā)生劑的化學(xué)配方將熱氣溶膠分為K型、S型、其它型三類(lèi)，從而為熱氣溶膠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了根本條件；同時(shí)，大量的研究成果，工程實(shí)踐實(shí)例和一批地方設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的公布實(shí)施也為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了可靠的技術(shù)依據(jù)。3)美國(guó)環(huán)保局(EPA)哈龍?zhí)娲锕芾硎?SNAP)已正式批準(zhǔn)熱氣溶膠為重要的哈龍?zhí)娲?。?guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織也已于2005年初將氣溶膠滅火系統(tǒng)納入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO14520中。本《標(biāo)準(zhǔn)》目前將上述三種氣體滅火系統(tǒng)列入。其他種類(lèi)的氣體滅火系統(tǒng)，如：三氟甲烷、六氟丙烷等，假設(shè)確實(shí)需要并待時(shí)機(jī)成熟，也可考慮分階段列入。二氧化碳等氣體滅火系統(tǒng)仍執(zhí)行現(xiàn)有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，由于本《標(biāo)準(zhǔn)》中只規(guī)定了全淹沒(méi)滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和方法，故本《標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定不適用于局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因兩者有著完全不同的技術(shù)內(nèi)涵，特別需要指出的是：二氧化碳滅火系統(tǒng)是目前唯一可進(jìn)展局部應(yīng)用的氣體滅火系統(tǒng)。1.0.3本條規(guī)定了根據(jù)國(guó)家政策進(jìn)展工程建設(shè)應(yīng)遵守的根本原則。以安全為本，要求必保到達(dá)預(yù)期目的；“技術(shù)先進(jìn)〞，則要求火災(zāi)報(bào)警、滅火控制及滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)科學(xué)，采用設(shè)備先進(jìn)、成熟；“2.術(shù)語(yǔ)與符號(hào)2.1術(shù)語(yǔ)2.1.72.1.11“過(guò)程中點(diǎn)〞的概念，系參照《鹵代烷1211滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ110-87條文說(shuō)明中有關(guān)“中期狀態(tài)〞的概念提出的，其涵義根本一致。但由于滅火劑噴放50%的狀態(tài)僅為一瞬時(shí)(時(shí)間點(diǎn))，而不是一個(gè)時(shí)期，故“過(guò)程中點(diǎn)〞的概念比“2.11)S型熱氣溶膠TypeScondensedfireextinguishingaerosol由含有硝酸鍶[Sr(NO3)2]和硝酸鉀(KNO3)復(fù)合氧化劑的固體氣溶膠發(fā)生劑經(jīng)化學(xué)反響所產(chǎn)生的滅火氣溶膠。其中復(fù)合氧化劑的組成(按質(zhì)量百分比)硝酸鍶為35%～50%，硝酸鉀為10%～20%。2)K型熱氣溶膠TypeKcondensedfireextinguishingaerosol由以硝酸鉀為主氧化劑的固體氣溶膠發(fā)生劑經(jīng)化學(xué)反響所產(chǎn)生的滅火氣溶膠。固體氣溶膠發(fā)生劑中硝酸鉀的含量(按質(zhì)量百分比)不小于30%。3)其它型熱氣溶膠Othertypescondensedfireextinguishingaerosol非K型和S型熱氣溶膠。3.設(shè)計(jì)要求3.1一般規(guī)定3.1.4我國(guó)是一個(gè)開(kāi)展中的國(guó)家，搞經(jīng)濟(jì)建設(shè)應(yīng)厲行節(jié)約，故按照本《標(biāo)準(zhǔn)》總則中所規(guī)定的“組合分配系統(tǒng)能減少設(shè)備用量及設(shè)備占地面積，節(jié)省工程投資費(fèi)用。但是，一個(gè)組合分配系統(tǒng)包含的防護(hù)區(qū)不能太多、太分散。因?yàn)椋鱾€(gè)被組合進(jìn)來(lái)的防護(hù)區(qū)的滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)，都必須分別滿足各自系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，而這些要求必然限制了防護(hù)區(qū)分散程度和防護(hù)區(qū)不能包容太多。何況，組合多了還應(yīng)考慮火災(zāi)機(jī)率的問(wèn)題。此外，滅火設(shè)計(jì)用量較小且與組合分配系統(tǒng)的設(shè)置用量相差太懸殊的防護(hù)區(qū)，不宜參加組合。3.1.5共同防護(hù)的涵義，是指被組合的任一防護(hù)區(qū)里發(fā)生火災(zāi)，都能實(shí)行滅火并到達(dá)滅火要求。那么，組合分配系統(tǒng)滅火劑的儲(chǔ)存量，按其中所需的系統(tǒng)儲(chǔ)存量最大的一個(gè)防護(hù)區(qū)的儲(chǔ)存量來(lái)確定。但須指出，單純防護(hù)區(qū)面積、體積最大，或是采用滅火設(shè)計(jì)濃度最大，其系統(tǒng)儲(chǔ)存量不一定最大。3.1本條規(guī)定備用量應(yīng)按系統(tǒng)原儲(chǔ)存量的100%確定，是按撲救第二次火災(zāi)需要來(lái)考慮的；同時(shí)參照了德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN14496的規(guī)定。一般來(lái)說(shuō)，依據(jù)我國(guó)現(xiàn)今情況，極大多數(shù)地方3天內(nèi)都能夠完成重新充裝和檢修工作。在重新恢復(fù)工作狀態(tài)前，要安排好臨時(shí)保護(hù)措施。3.1.8做系統(tǒng)設(shè)計(jì)、管網(wǎng)計(jì)算時(shí)，必需運(yùn)用與涉及一些技術(shù)參數(shù)。例如與滅火劑有關(guān)的氣相液相密度、蒸氣壓力等，與系統(tǒng)有關(guān)的單位容積充裝量、充壓壓力、流動(dòng)特性、噴嘴特性、阻力損失等，它們無(wú)不與溫度存在直接或間接的關(guān)系。因此采用同一的溫度基準(zhǔn)是必要的，國(guó)際上大都取20℃為應(yīng)用計(jì)算的基準(zhǔn)，本《標(biāo)準(zhǔn)》中所列公式和數(shù)據(jù)(3.1.9必要時(shí)，IG541混合氣體滅火系統(tǒng)的儲(chǔ)存容器的大小(容量3.1.10本條所作出的規(guī)定，是為了盡量防止使用或少使用管道三通的設(shè)計(jì)，因其設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際間在流量上存在的誤差會(huì)帶來(lái)較大的影響，在某些應(yīng)用情況下它們可能會(huì)釀成不良后果(如在一防護(hù)區(qū)里包含一個(gè)以上封閉空間的情況3.1.113.1.12在噴頭噴射角一定的情況下，降低噴頭安裝高度，會(huì)減小噴頭覆蓋面積；并且，當(dāng)噴頭安裝高度小于1.5m時(shí)，遮攔物對(duì)噴頭覆蓋面積影響加大，故噴頭保護(hù)半徑應(yīng)隨之減小。3.1.14本條規(guī)定，一個(gè)防護(hù)區(qū)設(shè)置的預(yù)制滅火系統(tǒng)裝置數(shù)量不宜多于10臺(tái)。這是考慮預(yù)制滅火系統(tǒng)在技術(shù)上和功能上還有不如固定式滅火系統(tǒng)的地方；同時(shí)，數(shù)量設(shè)多了會(huì)增大失誤的機(jī)率。故應(yīng)在數(shù)量上對(duì)它加以限制。具體考慮到本《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)設(shè)置預(yù)制滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)的規(guī)定和對(duì)噴頭的各項(xiàng)性能要求等，認(rèn)為限定為“不宜超過(guò)103.1.153.1.16實(shí)驗(yàn)證明，用單臺(tái)滅火裝置保護(hù)大于160m3的防護(hù)區(qū)時(shí)，規(guī)定時(shí)間內(nèi)，裝置噴放的滅火劑在較遠(yuǎn)的區(qū)域均有達(dá)不到滅火濃度的情況，所以本《標(biāo)準(zhǔn)》將單臺(tái)滅火裝置的保護(hù)容積限定在160m3以內(nèi)。也就是說(shuō)，對(duì)一個(gè)容積大于160m3的防護(hù)區(qū)即使設(shè)計(jì)一臺(tái)裝藥量大的滅火裝置能滿足3.2系統(tǒng)設(shè)置3.2.1和3.2.2這兩條內(nèi)容等效采用ISO／14520和NFPA2001標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)涵；沿用了我國(guó)氣體滅火系統(tǒng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如GB50163-92的表述方式。從廣義上明確地規(guī)定了各類(lèi)氣體滅火劑可用來(lái)?yè)渚鹊幕馂?zāi)與不能撲救的某些物質(zhì)的火災(zāi)，即是對(duì)其應(yīng)用范圍進(jìn)展了劃定。但是，從實(shí)際應(yīng)用角度方面來(lái)說(shuō)，人們?cè)敢獬惺芰硗庖环N更實(shí)際的表述方式——?dú)怏w滅火系統(tǒng)的典型應(yīng)用場(chǎng)所或?qū)ο螅?電器和電子設(shè)備；2通訊設(shè)備；3易燃、可燃的液體和氣體；4其它高價(jià)值的財(cái)產(chǎn)和重要場(chǎng)所(部位)這些確實(shí)都是氣體滅火系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，而且是最適宜的。凡固體類(lèi)(含木材、紙張、塑料、電器等)火災(zāi)，本《標(biāo)準(zhǔn)》都指撲救外表火災(zāi)而言，所作的技術(shù)規(guī)定和給定的技術(shù)數(shù)據(jù)，都是在此前提下給出的；不僅是七氟丙烷和IG541滅火系統(tǒng)如此，凡鹵代烷氣體滅火系統(tǒng)，以及除二氧化碳滅火系統(tǒng)以外的其他惰性氣體滅火系統(tǒng)概無(wú)例外。也就是說(shuō)，本《標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定不適用于固體深位火災(zāi)。對(duì)于IG541混合氣體滅火系統(tǒng)，因其滅火效能較低，以及在高壓噴放時(shí)可能導(dǎo)致可燃易燃液體飛濺及汽化，有造成火勢(shì)擴(kuò)大蔓延的危險(xiǎn)，一般不提倡用于撲救主燃料為液體的火災(zāi)。3.2.3對(duì)于熱氣溶膠滅火系統(tǒng)，其滅火劑采用多元煙火藥劑混合制得，從而有別于傳統(tǒng)意義的氣體滅火劑，特別是在滅火劑的配方選擇上，各生產(chǎn)單位相差很大。制造工藝、配方選擇不合理等因素均可導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重的產(chǎn)品責(zé)任事故。在我國(guó)，曾先后發(fā)生過(guò)熱氣溶膠產(chǎn)品因誤動(dòng)作引起火災(zāi)、儲(chǔ)存裝置爆炸、噴放后損壞電器設(shè)備等多起嚴(yán)重事故，給人民生命財(cái)產(chǎn)造成了重大損失。因此，必須在科學(xué)、審慎的根基上對(duì)熱氣溶膠滅火技術(shù)的生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)展嚴(yán)格的技術(shù)、生產(chǎn)和使用管理。多年的根基研究和應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)研究，特別是大量的工程實(shí)踐例證證明：S型熱氣溶膠滅火系統(tǒng)用于撲救電氣火災(zāi)后不會(huì)造成對(duì)電器及電子設(shè)備的二次損壞，故可用于撲救電氣火災(zāi)；K型熱氣溶膠滅火系統(tǒng)噴放后的產(chǎn)物會(huì)對(duì)電器和電子設(shè)備造成損壞；對(duì)于其它型熱氣溶膠滅火系統(tǒng)，由于目前國(guó)內(nèi)外既無(wú)相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，也沒(méi)有應(yīng)用成熟的產(chǎn)品，本著“成熟一項(xiàng)，納入一項(xiàng)〞的根本原則，本《標(biāo)準(zhǔn)》提出了對(duì)K型和其它型熱氣溶膠滅火系統(tǒng)產(chǎn)品在電氣火災(zāi)中應(yīng)用的限制規(guī)定。今后，假設(shè)確有被理論和實(shí)踐證明不會(huì)對(duì)電器和電子設(shè)備造成二次損壞的其它型熱氣溶膠產(chǎn)品出現(xiàn)時(shí)，本條款可進(jìn)展有關(guān)內(nèi)容的修改。當(dāng)然，對(duì)于人員密集場(chǎng)所、有爆炸危險(xiǎn)性的場(chǎng)所及有超凈要求的場(chǎng)所(如：制藥、芯片加工等處)，不應(yīng)使用熱氣溶膠產(chǎn)品。3.2.4不宜以二個(gè)或以上封閉空間劃分防護(hù)區(qū)，即使它們所采用滅火設(shè)計(jì)濃度一樣，甚至有局部聯(lián)通，也不宜那樣去做。這是因?yàn)樵跇O短的滅火劑噴放時(shí)間里，兩個(gè)及兩個(gè)以上空間難于實(shí)現(xiàn)滅火劑濃度的均勻分布，會(huì)延誤滅火時(shí)間，或造成滅火失敗。對(duì)于含吊頂層或地板下的防護(hù)區(qū)，各層面相鄰，管網(wǎng)分配方便，在設(shè)計(jì)計(jì)算上比擬容易保證滅火劑的管網(wǎng)流量分配，為節(jié)省設(shè)備投資和工程費(fèi)用，可考慮按一個(gè)防護(hù)區(qū)來(lái)設(shè)計(jì)，但需保證在設(shè)計(jì)計(jì)算上細(xì)致、準(zhǔn)確。對(duì)采用管網(wǎng)滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)的面積和容積的劃定，是沿用了我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鹵代烷1301滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50163-92的規(guī)定。根據(jù)應(yīng)用的實(shí)際需要稍有擴(kuò)大。熱氣溶膠滅火系統(tǒng)，其藥劑用量是其它氣體的1/5左右，又是固體常壓儲(chǔ)存，在體積重量上輕巧了許多；在多臺(tái)聯(lián)動(dòng)方面，采用電信號(hào)直接啟動(dòng)多臺(tái)裝置，有效地提高了可靠性，為在同一防護(hù)區(qū)內(nèi)使用較多臺(tái)數(shù)的熱氣溶膠滅火裝置提供了可能。采用熱氣溶膠預(yù)制滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)，其面積和容積的規(guī)定是參考GB50163-92的規(guī)定并結(jié)合我國(guó)熱氣溶膠技術(shù)的現(xiàn)狀確定的。3.2.53.2.6熱氣溶膠滅火劑在實(shí)施滅火時(shí)所產(chǎn)生的氣體量比七氟丙烷和IG541要少50％以上，再加上噴放相對(duì)緩慢，不會(huì)造成防護(hù)區(qū)內(nèi)壓力急速明顯上升，所以，當(dāng)采用熱氣溶膠滅火系統(tǒng)時(shí)可以放寬對(duì)圍護(hù)構(gòu)造承壓的要求。3.2.7有了泄壓口，一定有滅火劑從它流失。在滅火設(shè)計(jì)用量公式中，對(duì)于噴放過(guò)程階段內(nèi)的流失量已經(jīng)在設(shè)計(jì)用量中考慮；而滅火浸漬階段內(nèi)的流失量卻沒(méi)有包括。對(duì)于浸漬時(shí)間要求10min以上，而門(mén)、窗縫隙比擬大，密封較差的防護(hù)區(qū)，其泄漏的補(bǔ)償問(wèn)題，可通過(guò)門(mén)風(fēng)扇試驗(yàn)進(jìn)展確定。由于七氟丙烷滅火劑比空氣重，為了減少滅火劑從泄壓口流失，泄壓口應(yīng)開(kāi)在防護(hù)區(qū)凈高的2/3以上，即泄壓口下沿不低于防護(hù)區(qū)凈高的2/3。3.2.8條文中“3.2.9對(duì)防護(hù)區(qū)的封閉要求是全淹沒(méi)滅火的必要技術(shù)條件，因此不允許除泄壓口之外的開(kāi)口存在；例如自動(dòng)3.2.10由于固體的氣溶膠發(fā)生劑在啟動(dòng)、產(chǎn)生熱氣溶膠速率等方面受溫度和壓力的影響不顯著，通常對(duì)使用熱氣溶膠的防護(hù)區(qū)環(huán)境溫度可以放寬到不低于-20℃。但溫度低于3.3七氟丙烷滅火系統(tǒng)3.3.1滅火設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)小于滅火濃度1.3倍及惰化設(shè)計(jì)濃度不應(yīng)小于惰化濃度1.1倍的規(guī)定，是等同采用ISO／14520及NFPA200l標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。有關(guān)可燃物的滅火濃度數(shù)據(jù)及惰化濃度數(shù)據(jù)，也是采用了ISO／14520及NFPA200l標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。采用惰化設(shè)計(jì)濃度的，只是對(duì)有爆炸危險(xiǎn)的氣體和液體類(lèi)的防護(hù)區(qū)火災(zāi)而言。即是說(shuō)，無(wú)爆炸危險(xiǎn)的氣體、液體類(lèi)的防護(hù)區(qū)，仍采用滅火設(shè)計(jì)濃度進(jìn)展消防設(shè)計(jì)。那么，如何認(rèn)定有無(wú)爆炸危險(xiǎn)呢首先，應(yīng)從溫度方面去檢查。以防護(hù)區(qū)內(nèi)存放的可燃、易燃液體或氣體它們的閃點(diǎn)(閉口杯法)溫度為標(biāo)準(zhǔn)，檢查防護(hù)區(qū)的最高環(huán)境溫度及這些物料儲(chǔ)存(或工作)溫度，不高過(guò)閃點(diǎn)溫度的，且防護(hù)區(qū)滅火后不存在永久性火源，而防護(hù)區(qū)又經(jīng)常保持通風(fēng)良好，則可認(rèn)為無(wú)爆炸危險(xiǎn)，可按滅火設(shè)計(jì)濃度進(jìn)展設(shè)計(jì)。還須提請(qǐng)注意的是：對(duì)于撲救氣體火災(zāi)，滅火前應(yīng)做到切斷氣源。當(dāng)防護(hù)區(qū)最高環(huán)境溫度或可燃、易燃液體的儲(chǔ)存(或工作)溫度，高過(guò)其閃點(diǎn)(閉口杯法)溫度時(shí)，可進(jìn)一步再作檢查：如果在該溫度下，液體揮發(fā)形成的最大蒸汽濃度小于它的燃燒下限濃度值的50％時(shí)，仍可考慮按無(wú)爆炸危險(xiǎn)的滅火設(shè)計(jì)濃度進(jìn)展設(shè)計(jì)。如何在設(shè)計(jì)時(shí)確定被保護(hù)對(duì)象(可燃、易燃液體)的最大蒸汽濃度是否會(huì)小于其燃燒下限濃度值的50％呢這可轉(zhuǎn)換為計(jì)算防護(hù)區(qū)內(nèi)被保護(hù)對(duì)象的允許最大儲(chǔ)存量；并可參考下式進(jìn)展計(jì)算：式中——允許的最大儲(chǔ)存量，kg；——該液體(保護(hù)對(duì)象)蒸汽在空氣中燃燒下限濃度，％(v/v)；——該液體的分子量；——防護(hù)區(qū)最高環(huán)境溫度或該液體工作溫度(按其中最大值，絕對(duì)溫度)——防護(hù)區(qū)的容積，m3。3.3.3本條規(guī)定了圖書(shū)、檔案、票據(jù)及文物資料等防護(hù)區(qū)的滅火設(shè)計(jì)濃度宜采用10％。首先應(yīng)該說(shuō)明，依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》3.2.固體類(lèi)可燃物大都有從外表火災(zāi)開(kāi)展為深位火災(zāi)的危險(xiǎn)；并且，在燃燒過(guò)程中外表火災(zāi)與深位火災(zāi)之間無(wú)明顯的界面可以劃分，是一個(gè)漸變的過(guò)程。為此，在滅火設(shè)計(jì)上，立足于撲救外表火災(zāi)，顧及到淺度的深位火災(zāi)的危險(xiǎn)；這也是制定鹵代烷滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，國(guó)內(nèi)外一貫的做法。如果單純依據(jù)ISO/14520標(biāo)準(zhǔn)所給出的七氟丙烷滅固體外表火災(zāi)的滅火濃度為5.8％的數(shù)據(jù)，而規(guī)定上述防護(hù)區(qū)的最低滅火設(shè)計(jì)濃度為7.5％，是不恰當(dāng)?shù)摹Ｒ驗(yàn)槟侵皇菃渭兊耐獗砘馂?zāi)滅火濃度，ISO/14520標(biāo)準(zhǔn)所給出的這個(gè)數(shù)據(jù)，是以正庚烷為燃料的動(dòng)態(tài)滅火試驗(yàn)中測(cè)得的，它當(dāng)然是單純的外表火災(zāi)，只能在熱釋放速率等方面某種程度上代表固體外表火災(zāi)，而對(duì)淺度的深位火災(zāi)的危險(xiǎn)性，正庚烷火不可能準(zhǔn)確表達(dá)。本條規(guī)定了紙張類(lèi)為主要可燃物防護(hù)區(qū)的滅火設(shè)計(jì)濃度，它們?cè)诠腆w類(lèi)火災(zāi)中發(fā)生淺度深位火災(zāi)的危險(xiǎn)，比之其它可能性更大。撲滅深位火災(zāi)的滅火濃度要遠(yuǎn)大于撲滅外表火災(zāi)的滅火濃度；且對(duì)于不同的滅火浸漬時(shí)間，它的滅火濃度會(huì)發(fā)生變化，浸漬時(shí)間長(zhǎng)，則滅火濃度會(huì)低一些。制定本條標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為根基，但七氟丙烷撲滅實(shí)際固體外表火災(zāi)的根本試驗(yàn)迄今未見(jiàn)國(guó)內(nèi)外報(bào)導(dǎo)，無(wú)法借鑒。現(xiàn)今只有借鑒以往國(guó)內(nèi)外制定其它鹵代烷滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)數(shù)據(jù)，它們對(duì)上述保護(hù)對(duì)象，其滅火設(shè)計(jì)濃度約取滅火濃度的1.7~2.0倍，浸漬時(shí)間大都取10min。故本條規(guī)定七氟丙烷在上述防護(hù)區(qū)的滅火設(shè)計(jì)濃度為10％，是滅火濃度的1.72倍。3.3.43.3.5通訊機(jī)房、計(jì)算機(jī)房中的陳設(shè)、存放物，主要是電子電器設(shè)備、電纜導(dǎo)線和磁盤(pán)、紙卡之類(lèi)，以及桌椅辦公器具等，它們應(yīng)屬固體外表火災(zāi)的保護(hù)。依據(jù)ISO／14520標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，固體外表火災(zāi)的七氟丙烷滅火濃度為5.8%，最低滅火設(shè)計(jì)濃度可取7.5％。但是，由于防護(hù)區(qū)內(nèi)陳設(shè)、存放物多樣，不能單純按電子電器設(shè)備可燃物類(lèi)考慮；即使同是電纜電線，也分塑膠與橡膠電纜電線，它們滅火難易不同。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“l(fā)301”設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)通訊機(jī)房、電子計(jì)算機(jī)房規(guī)定“1301”的滅火設(shè)計(jì)濃度為5％，而固體外表火災(zāi)“1301從另外一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，七氟丙烷與“1301〞比擬，在火場(chǎng)上它比“1301〞的分解產(chǎn)物多，其中主要成分是HF，HF對(duì)人體與精細(xì)設(shè)備是有傷害和浸蝕影響的，但據(jù)美國(guó)Fessisa的試驗(yàn)報(bào)告指出，提高七氟丙烷的滅火設(shè)計(jì)濃度，可以抑制分解產(chǎn)物的生成量，提高20％就可減少50％的生成量。正是考慮上述情況，本《標(biāo)準(zhǔn)》確定七氟丙烷對(duì)通訊機(jī)房、電子計(jì)算機(jī)房的保護(hù)，采用滅火設(shè)計(jì)濃度為8％，安全系數(shù)取的是1.38。3.3.63.3.7另外，七氟丙烷遇熱時(shí)比“1301〞的分解產(chǎn)物要多出很多，其中主要成分是HF，它對(duì)人體是有傷害的；與空氣中的水蒸汽結(jié)合形成 氫氟酸，還會(huì)造成對(duì)精細(xì)設(shè)備的浸蝕損害。根據(jù)美國(guó)Fesseisa的試驗(yàn)報(bào)告，縮短鹵代烷在火場(chǎng)的噴放時(shí)間，從10s縮短為5s，分解產(chǎn)物減少將近一半。為有效防止滅火時(shí)HF對(duì)通訊機(jī)房、電子計(jì)算機(jī)房等防護(hù)區(qū)的損害，宜將七氟丙烷的噴放時(shí)間從一般的10s更縮短一些，故本條中規(guī)定為8s。這樣的噴放時(shí)間經(jīng)試驗(yàn)論證，一般是可以做到的，在一些工業(yè)興旺國(guó)家里也是被提倡的。當(dāng)然，這會(huì)增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的難度，尤其是對(duì)于那些離儲(chǔ)瓶間遠(yuǎn)的防護(hù)區(qū)和組合分配系統(tǒng)中的個(gè)別防護(hù)區(qū)，它們的難度會(huì)大一些。故本《標(biāo)準(zhǔn)》采用了5.6MPa增壓(等級(jí))條件供選用。3.3.8對(duì)撲救木材、紙張、織物類(lèi)固體外表火災(zāi)，規(guī)定滅火浸漬時(shí)間宜采用20min。這是借鑒以往鹵代烷滅火試驗(yàn)的數(shù)據(jù)。例如，公安部天津消防研究所以小木楞垛(12mm×12mm×140mm，5排×7層)動(dòng)態(tài)滅火試驗(yàn)，求測(cè)固體外表火災(zāi)的滅火數(shù)據(jù)(美國(guó)也曾做過(guò)這類(lèi)試驗(yàn))。他們的滅火數(shù)據(jù)中，以“1211〞為工質(zhì)，到達(dá)3.5％的濃度，滅明火；欲繼續(xù)將木楞垛中的陰燃火完全滅掉，需要提高到6~8％的濃度，并保持此濃度6~7min；假設(shè)以3.5~4％的濃度完全滅掉陰燃火，保持時(shí)間要增至30min以上。在3.3.3中規(guī)定本類(lèi)火災(zāi)的滅火設(shè)計(jì)濃度為10％，安全系數(shù)取1.72，按慣例該安全系數(shù)取的偏低點(diǎn)。鑒于七氟丙烷市場(chǎng)價(jià)較高，不宜將設(shè)計(jì)濃度取高，而是可以考慮將浸漬時(shí)間稍加長(zhǎng)些，仍然到達(dá)安全應(yīng)用的目的。故本條規(guī)定了撲救木材、紙張、織物類(lèi)滅火的浸漬時(shí)間為20min。這樣做符合本《標(biāo)準(zhǔn)》總則中“安全可靠〞、“至于其它類(lèi)固體火災(zāi)，滅火一般要比木材、紙張類(lèi)容易些(熱固性塑料等除外)，故滅火浸漬時(shí)間規(guī)定為宜采用10min。通訊機(jī)房、電子計(jì)算機(jī)房的滅火浸漬時(shí)間，在本《標(biāo)準(zhǔn)》里不像其它類(lèi)固體火災(zāi)規(guī)定的那么長(zhǎng)，系出于以下兩方面的考慮：1．盡管它們同屬固體外表火災(zāi)保護(hù)，但電子、電器類(lèi)不像木材、紙張那樣容易趨近構(gòu)成深位火災(zāi)，撲救起來(lái)要容易得多；同時(shí)，國(guó)內(nèi)外對(duì)電子算計(jì)機(jī)房這樣的典型應(yīng)用場(chǎng)所，專(zhuān)門(mén)做過(guò)一些試驗(yàn)，試驗(yàn)說(shuō)明，鹵代烷滅火時(shí)間都是在1min內(nèi)完成的，完成后無(wú)復(fù)燃現(xiàn)象。2．通訊機(jī)房、計(jì)算機(jī)房所采用的是精細(xì)設(shè)備，通導(dǎo)性和清潔性都要求非常高，應(yīng)考慮到七氟丙烷在火場(chǎng)所產(chǎn)生的分解物，可能會(huì)對(duì)它們?cè)斐晌：ΑＫ栽诒ＷC滅火安全的前提下，盡量縮短浸漬時(shí)間是必要的。利于滅火之后盡快將七氟丙烷及其分解產(chǎn)物從防護(hù)區(qū)里去除出去。但從滅火安全考慮，也不宜將滅火浸漬時(shí)間取得過(guò)短，故本《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，通訊機(jī)房、計(jì)算機(jī)房等防護(hù)區(qū)的滅火浸漬時(shí)間為5min。氣體液體火災(zāi)都是單純的外表火災(zāi)。所有氣體、液體滅火試驗(yàn)說(shuō)明，當(dāng)氣體滅火劑到達(dá)滅火濃度后都能立即滅火?？紤]到一般的冷卻要求，本《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定它們的滅火浸漬時(shí)間不應(yīng)小于1min。如果滅火前的燃燒時(shí)間較長(zhǎng)，冷卻不容易，浸漬時(shí)間應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)。3.3.9七氟丙烷20℃時(shí)的蒸氣壓為0.39MPa(為什么要對(duì)增壓壓力作出規(guī)定，而不可隨意選取呢這其中的主要緣故是七氟丙烷儲(chǔ)存的初始?jí)毫?，是影響噴頭流量的一個(gè)固有因素。噴頭的流量曲線是按初始?jí)毫闂l件預(yù)先作定的，這就要求初始充壓壓力不能隨意選取。為了設(shè)計(jì)方便，設(shè)定了三個(gè)級(jí)別：系統(tǒng)管網(wǎng)長(zhǎng)、流損大的，可選用4.2MPa及5.6MPa增壓級(jí)；管網(wǎng)短、流損小的，可選用2.5MPa增壓級(jí)。2.5MPa及4.2MPa是等同采用了ISO/14520及NFPA2001標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；增加的5.6MPa增壓級(jí)是為了滿足我國(guó)最通常采用的組合分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，在一些距離儲(chǔ)瓶間較遠(yuǎn)防護(hù)區(qū)也能到達(dá)噴射時(shí)間不大于8s的設(shè)計(jì)條件。3.3.10對(duì)單位容積充裝量上限的規(guī)定，是從儲(chǔ)存容器使用安全考慮的。因充裝量過(guò)高時(shí)，當(dāng)儲(chǔ)存容器工作溫度(即環(huán)境溫度)上升到某一溫度之后，其內(nèi)壓隨溫度的增加會(huì)由緩增變?yōu)槎冈觯@會(huì)危及儲(chǔ)存容器的使用安全，故而應(yīng)對(duì)單位容積充裝量上限作出恰當(dāng)而又明確的規(guī)定。充裝量上限由實(shí)驗(yàn)得出，所對(duì)應(yīng)的最高設(shè)計(jì)溫度為50℃，各級(jí)的儲(chǔ)存容器的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)分別不小于：一級(jí)4.0MPa；二級(jí)5.6MPa(焊接容器系統(tǒng)計(jì)算過(guò)程中初選充裝量，建議采用800~900kg/m3左右。3.3.11本條所作的規(guī)定，是為保證七氟丙烷在管網(wǎng)中的流動(dòng)性能要求及系統(tǒng)管網(wǎng)計(jì)算方法上的要求所需設(shè)定的。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBJ50163-92和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)NFPA12A3.3.12管網(wǎng)設(shè)計(jì)布置為均衡系統(tǒng)有三點(diǎn)好處：一是滅火劑在防護(hù)區(qū)里容易做到噴放均勻，利于滅火；二是可不考慮滅火劑在管網(wǎng)中的剩余量，做到節(jié)??；三是減少設(shè)計(jì)工作的計(jì)算量，可只選用一種規(guī)格的噴頭，只要計(jì)算“均衡系統(tǒng)本應(yīng)是管網(wǎng)中各噴頭的實(shí)際流量相等，但實(shí)際系統(tǒng)大都達(dá)不到這一條件。因此，按照慣例，放寬條件，符合一定要求的，仍可按均衡系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這種規(guī)定，其實(shí)質(zhì)在于對(duì)各噴頭間工作壓力最大差值容許有多大。過(guò)去，對(duì)于可液化氣體的滅火系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)一般都按流程總損失的10％確定允許最大差值。如果本《標(biāo)準(zhǔn)》也采用這一規(guī)定，在按本《標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)計(jì)的七氟丙烷滅火系統(tǒng)中，按第二級(jí)增壓的條件計(jì)算，可能出現(xiàn)的最大的流程總損失為l.5MPa(4.2MPa/2－0.6MPa)，允許的最大差值將是0.15MPa。即當(dāng)“最不利點(diǎn)〞噴頭工作壓力是0.6MPa時(shí)，“最利點(diǎn)〞噴頭工作壓力可達(dá)0.75MPa，由此計(jì)算得出噴頭之間七氟丙烷流量差異接近20％(假設(shè)按第三級(jí)增壓條件計(jì)算其差異會(huì)更大)。差異這么大，對(duì)七氟丙烷滅火系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要求噴射時(shí)間短、滅火快，仍將其認(rèn)定是均衡系統(tǒng)，顯然是不合理的。上述制定允許最大差值的方法有值得商榷的地方。管網(wǎng)各噴頭工作壓力差異，是由系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)入防護(hù)區(qū)后的管網(wǎng)布置所產(chǎn)生的，與儲(chǔ)存容器管網(wǎng)、匯流管和系統(tǒng)的主干管沒(méi)有關(guān)系，不應(yīng)該用它們來(lái)規(guī)定“允許最大差值〞；更何況上述這些管網(wǎng)的損失占流程總損失的大局部，使最終結(jié)果誤差較大。本《標(biāo)準(zhǔn)》從另一個(gè)角度考慮——相互間發(fā)生的差異用它們自身長(zhǎng)短去比擬，故規(guī)定為：“在管網(wǎng)上，從第1分流點(diǎn)至各噴頭的管道阻力損失，其相互之間的最大差值不應(yīng)大于20％〞。雖然允許差值放大了，但噴頭之間的流量差異卻減小了。經(jīng)測(cè)算，當(dāng)?shù)?分流點(diǎn)至各噴頭的管道阻力損失最大差值為20％時(shí)，其噴頭之間流量最大差異僅為10％左右。3.3.141本款是等同采用了ISO/14520及NFPA2001標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。公式中C１值的取用，取百分?jǐn)?shù)中的實(shí)數(shù)(不帶百分號(hào))。公式中K(海拔高度修正系數(shù))值，對(duì)于在海拔高度0~1000m以內(nèi)的防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計(jì)，可取K=1．即可以不修正。對(duì)于采用了空調(diào)或冬季取暖設(shè)施的防護(hù)區(qū)，公式中的S值，可按20℃2本款是等同采用了ISO／14520及NFPA200l標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。3一套七氟丙烷滅火系統(tǒng)需要儲(chǔ)存七氟丙烷的量，就是本條規(guī)定系統(tǒng)的儲(chǔ)存量。3.3.13.1條計(jì)算出來(lái)的“滅火設(shè)計(jì)用量〞，是必須儲(chǔ)存起來(lái)的，并且在滅火時(shí)要全部噴放到防護(hù)區(qū)里去，否則就難以實(shí)現(xiàn)滅火的目的。但是要把容器中的滅火劑全部從系統(tǒng)中噴放出去是不可能的，總會(huì)有一些剩留在容器里及局部非均衡管網(wǎng)的管道中。為了保證“滅火設(shè)計(jì)用量〞都能從系統(tǒng)中噴放出去，在系統(tǒng)容器中預(yù)先多充裝一局部，這多裝的量正好等于在噴放時(shí)剩留的，即可保證“滅火設(shè)計(jì)用量〞全部噴放到防護(hù)區(qū)里去。5非均衡管網(wǎng)內(nèi)剩余量的計(jì)算，參見(jiàn)以以下圖說(shuō)明：從管網(wǎng)第一分支點(diǎn)計(jì)算各支管的長(zhǎng)度，分別取各長(zhǎng)支管與最短支管長(zhǎng)度的差值為計(jì)算剩余量的長(zhǎng)度；各長(zhǎng)支管在末段的該長(zhǎng)度管道內(nèi)容積量之和，等量于滅火劑在管網(wǎng)內(nèi)剩余量的體積量。其中bc＜bd，bx=bc及ad+bc=ae+ex2噴放時(shí)，系統(tǒng)管網(wǎng)里七氟丙烷剩余量(容積量)等于管道xd段、x2f3.3.154本款規(guī)定了七氟丙烷滅火系統(tǒng)管網(wǎng)的計(jì)算方法。由于七氟丙烷滅火系統(tǒng)是采用了氮?dú)庠鰤狠斔?，氮?dú)庠鰤悍椒ㄊ遣捎玫亩ㄈ莘e的密封蓄壓方式，在七氟丙烷噴放過(guò)程中無(wú)氮?dú)庋a(bǔ)充增壓。故七氟丙烷滅火系統(tǒng)噴放時(shí)，是定容積的蓄壓氣體自由膨脹輸送七氟丙烷，形成不定流、不定壓的隨機(jī)流動(dòng)過(guò)程。這樣的管流計(jì)算是比擬復(fù)雜的，細(xì)致的計(jì)算應(yīng)采用微分的方法，但工程應(yīng)用計(jì)算上很少采用這種方法。歷來(lái)，工程應(yīng)用計(jì)算，在保證應(yīng)用精度的條件下，力求簡(jiǎn)單方便。鹵代烷滅火系統(tǒng)計(jì)算也不例外，以往的鹵代烷滅火系統(tǒng)的國(guó)際國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)都是這樣做的(但迄今為止，國(guó)際國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)尚未提供干凈氣體滅火劑滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)計(jì)算方法)。對(duì)于這類(lèi)管流的簡(jiǎn)化計(jì)算常采用的方法，是以平均流量取代過(guò)程中的不定流量。流量還不能進(jìn)展管流計(jì)算，還需知道相對(duì)應(yīng)的壓頭。尋找簡(jiǎn)化計(jì)算方法，也就是尋找相應(yīng)于平均流量的壓頭。在七氟丙烷噴放全過(guò)程中，必然存在這樣的某一瞬時(shí)，其流量會(huì)正好等于全過(guò)程的平均流量，那么該瞬時(shí)的壓頭即是所需尋找的壓頭。對(duì)于現(xiàn)今工程上通常所建設(shè)的鹵代烷滅火系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)精細(xì)計(jì)算，鹵代烷噴放的流量等于平均流量的那一瞬時(shí)，是系統(tǒng)的鹵代烷設(shè)計(jì)用量從噴頭噴放出去50％的瞬時(shí)(準(zhǔn)確地說(shuō)，是非常接近50%的瞬時(shí))；只要是在標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)定的條件下進(jìn)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)的某些差異帶來(lái)該瞬時(shí)點(diǎn)的較大的偏移。將這一瞬時(shí)，規(guī)定為噴放全過(guò)程的“過(guò)程中點(diǎn)〞。本《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)七氟丙烷滅火系統(tǒng)的管網(wǎng)計(jì)算就采用了這個(gè)計(jì)算方法。它不是獨(dú)創(chuàng)，也是沿用了以往國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鹵代烷滅火系統(tǒng)的一貫做法。5噴放“過(guò)程中點(diǎn)〞儲(chǔ)存容器內(nèi)壓力的含義，請(qǐng)見(jiàn)上一款的說(shuō)明。這一壓力的計(jì)算公式，是按定溫過(guò)程依據(jù)波義爾——馬略特定律推導(dǎo)出來(lái)的。6本款是提供七氟丙烷滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)展管流阻力損失計(jì)算的方法。該計(jì)算公式可以做成圖示(圖3.3.15-1)，更方便與計(jì)算使用。圖3.3.15-1七氟丙烷管流阻力損失的計(jì)算，現(xiàn)今的ISO／14520及NFPA2001標(biāo)準(zhǔn)都未提供出來(lái)。為了建設(shè)這一計(jì)算方法，首先應(yīng)該了解七氟丙烷在滅火系統(tǒng)中的管流狀態(tài)。為此進(jìn)展了專(zhuān)項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，對(duì)七氟丙烷在20℃圖3.3.15-2從測(cè)試結(jié)果得知，七氟丙烷在管道中的流動(dòng)，即使在大壓力降的條件下，根本上仍是液相流。據(jù)此，依據(jù)流體力學(xué)的管流阻力損失計(jì)算根本公式和阻力平方區(qū)的尼古拉茨公式，建設(shè)了本《標(biāo)準(zhǔn)》中的七氟丙烷管流的計(jì)算方法。將這一計(jì)算方法轉(zhuǎn)換為對(duì)鹵代烷1211的計(jì)算，與NFPA12B標(biāo)準(zhǔn)和BS5306標(biāo)準(zhǔn)上的計(jì)算進(jìn)展校核，得到根本一致的結(jié)果。本款中所列3.3.15-5式和圖3.3.15-1有關(guān)管件的局部阻力損失當(dāng)量長(zhǎng)度選列如下，可供設(shè)計(jì)參考使用：螺紋接口彎頭局部損失當(dāng)量長(zhǎng)度表3.3.15規(guī)格ND(mm)20253240506580法蘭100法蘭125當(dāng)量長(zhǎng)度(m)0.670.851.131.311.682.012.501.702.10螺紋接口三通局部損失當(dāng)量長(zhǎng)度表3.3.15規(guī)格(mm)2025324050當(dāng)量長(zhǎng)度(m)直路支路直路支路直路支路直路支路直路支路0.270.850.341.070.461.40.521.650.672.1規(guī)格(mm)6580法蘭100法蘭125當(dāng)量長(zhǎng)度(m)直路支路直路支路直路支路直路支路0.822.51.013.111.404.11.765.1螺紋接口縮徑接頭局部損失當(dāng)量長(zhǎng)度表3.3.15規(guī)格(mm)25×2032×2532×2040×3240×25當(dāng)量長(zhǎng)度(m)0.20.20.40.30.4規(guī)格(mm)50×4050×3265×5065×4080×65當(dāng)量長(zhǎng)度(m)0.30.50.40.60.5規(guī)格(mm)80×50法蘭100×80法蘭100×65法蘭125×100法蘭125×80當(dāng)量長(zhǎng)度(m)0.70.60.90.81.13.3.16最小Pc值是參照實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定的。Pc≥Pm/2(MPa，絕對(duì)壓力)，它是對(duì)七氟丙烷系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)“簡(jiǎn)化計(jì)算〞后準(zhǔn)確性的檢驗(yàn)；如果不符合，說(shuō)明設(shè)定條件不滿足，應(yīng)該調(diào)整重新計(jì)算。下面用一個(gè)實(shí)例，介紹七氟丙烷滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的計(jì)算演算：有一通訊機(jī)房，房高3.2m，長(zhǎng)14m，寬7m，設(shè)七氟丙烷滅火系統(tǒng)進(jìn)展保護(hù)(引入的部件的有關(guān)數(shù)據(jù)是取用天津盛達(dá)安全科技實(shí)業(yè)公司的ZYJ-100系列產(chǎn)品)。1)確定滅火設(shè)計(jì)濃度依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，取=8%2)計(jì)算保護(hù)空間實(shí)際容積=3.2×14×7=313.6(m3)3)計(jì)算滅火劑設(shè)計(jì)用量依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，，其中，=1；=0.1269+0.000513×20(℃)=0.13716(m3/kg)4)設(shè)定滅火劑噴放時(shí)間依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，取=7s5)設(shè)定噴頭布置與數(shù)量選用JP型噴頭，其保護(hù)半徑R=7故設(shè)定噴頭為2只；按保護(hù)區(qū)平面均勻布置噴頭6)選定滅火劑儲(chǔ)存容器規(guī)格及數(shù)量根據(jù)W=198.8kg，選用100升的JR-100/54儲(chǔ)存容器3只。7)繪出系統(tǒng)管網(wǎng)計(jì)算圖8)計(jì)算管道平均設(shè)計(jì)流量主干管：支管：=/2=14.2(kg/s)儲(chǔ)存容器出流管：9)選擇管網(wǎng)管道通徑以管道平均設(shè)計(jì)流量，依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》條文說(shuō)明3.3.15第6款中圖3.3.15-1選取，其結(jié)果，標(biāo)在管網(wǎng)計(jì)算圖上。10)計(jì)算充裝率系統(tǒng)儲(chǔ)存量：管網(wǎng)內(nèi)剩余量：=0儲(chǔ)存容器內(nèi)剩余量：=×3.5=3×3.5=10.5(kg)充裝率：11)計(jì)算管網(wǎng)管道內(nèi)容積先按管道內(nèi)徑求出單位長(zhǎng)度的內(nèi)容積，然后依據(jù)管網(wǎng)計(jì)算圖上管段長(zhǎng)度求算：=29×3.42+7.4×1.96=113.7(dm3)12)選用額定增壓壓力依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，選用=4.3Mpa(絕對(duì)壓力)。13)計(jì)算全部?jī)?chǔ)存容器氣相總?cè)莘e依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》公式=3×0.1(1-697.7/1407)=0.1512(m3)14)計(jì)算“過(guò)程中點(diǎn)〞儲(chǔ)存容器內(nèi)壓力依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》公式=(4.3×0.1512)/[0.1512+198.8/(2×1407)+0.1137]=1.938(MPa，絕對(duì)壓力)15)計(jì)算管路損失(1)a-b段以=9.47kg/s及Dn=40mm，查圖3.3.15-1得：(ΔP/L)ab=0.0103MPa/m計(jì)算長(zhǎng)度Lab=3.6+3.5+0.5=7.6(m)ΔPab=(ΔP/L)ab×Lab=0.0103×7.6=0.0783(MPa)(2)b-b’段以0.55=15.6kg/s及DN=65mm，查圖3.3.15-1得：(ΔP/L)bb’=0.0022MPa/m計(jì)算長(zhǎng)度Lbb’=0.8(m)ΔPbb’=(ΔP/L)bb’×Lbb’=0.0022×0.8=0.00176(MPa)(3)b’-c段以=28.4/kg/s及DN=65mm，查圖3.3.15-1得：(ΔP/L)b’c=0.008MPa/m計(jì)算長(zhǎng)度Lb’c=0.4+4.5+1.5+4.5+26=36.9(m)ΔPb’c=(ΔP/L)b’c×Lb’c=0.008×36.9=0.2952(MPa)(4)c-d段以=14.2kg/s及DN=50mm，查圖3.3.15-1得：(ΔP/L)cd=0.009MPa/m計(jì)算長(zhǎng)度Lcd=5+0.4+3.5+3.5+0.2=12.6(m)ΔPcd=(ΔP/L)cd×Lcd=0.009×12.6=0.1134(MPa)(5)求得管路總損失：=ΔPab+ΔPbb’+ΔPb’c+ΔPcd=0.4887(MPa)16)計(jì)算高程壓頭依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》中公式，其中，H=2.8m(“過(guò)程中點(diǎn)〞時(shí)，噴頭高度相對(duì)儲(chǔ)存容器內(nèi)液面的位差)∴=10-6×1407×2.8×9.81=0.0386(MPa)17)計(jì)算噴頭工作壓力依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》中公式，=1.938-0.4887-0.0386=1.411(MPa，絕對(duì)壓力)18)驗(yàn)算設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，應(yīng)滿足以下條件：(1)≥0.7(MPa，絕對(duì)壓力)；(2)≥=1.938/2=0.969(MPa，絕對(duì)壓力)。皆滿足，合格。19)計(jì)算噴頭等效孔口面積及確定噴頭規(guī)格以=1.411MPa從本《標(biāo)準(zhǔn)》附錄C表C-2中查得，噴頭等效孔口單位面積噴射率：=3.1[(kg/s)/cm2]又，噴頭平均設(shè)計(jì)流量：=/2=14.2kg/s由本《標(biāo)準(zhǔn)》中公式求得噴頭等效孔口面積：=14.2/3.1=4.58(cm2)由此，即可依據(jù)求得的值，從產(chǎn)品規(guī)格中選用與該值相等(偏差eq\o(\s\up7(+9),\s\do3(-3))%)、性能跟設(shè)計(jì)一致的噴頭為JP-30。3.3.18一般噴頭的流量系數(shù)在工質(zhì)一定的紊流狀態(tài)下，只由噴頭孔口構(gòu)造所決定，但七氟丙烷滅火系統(tǒng)的噴頭，由于系統(tǒng)采用了氮?dú)庠鰤狠斔停植康獨(dú)鈺?huì)溶解在七氟丙烷里，在噴放過(guò)程中它會(huì)影響七氟丙烷流量。氮?dú)庠谙到y(tǒng)工作過(guò)程中的溶解量與析出量3.4IG541混合氣體滅火系統(tǒng)3.4.6泄壓口面積是該防護(hù)區(qū)采用的滅火劑噴放速率及防護(hù)區(qū)圍護(hù)構(gòu)造承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)的函數(shù)。噴放速率小，允許壓強(qiáng)大，則泄壓口面積小；反之，則要求泄壓口面積大。泄壓口面積可通過(guò)計(jì)算得出。由于IG541滅火系統(tǒng)噴放過(guò)程中，初始噴放壓力高于平均流量的噴放壓力，約高出平均流量噴放壓力1倍。推算結(jié)果，初始噴放的峰值流量約是平均流量的倍。因此，條文中的計(jì)算公式是按平均流量的倍求出的。建筑物的內(nèi)壓允許壓強(qiáng)，應(yīng)由建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)給出。以下數(shù)據(jù)供參考：建筑物的內(nèi)壓允許壓強(qiáng)表3.4.建筑物類(lèi)型允許壓強(qiáng)(Pa)輕型和高層建筑1200標(biāo)準(zhǔn)建筑2400重型和地下建筑48003.4.73此式按系統(tǒng)設(shè)計(jì)用量完全釋放時(shí)，當(dāng)時(shí)儲(chǔ)瓶?jī)?nèi)溫度和管網(wǎng)管道內(nèi)平均溫度計(jì)算IG541滅火劑密度而求得。3.4.82該式是根據(jù)1.1倍平均流量對(duì)應(yīng)噴頭容許最小壓力下，以及釋放近95%設(shè)計(jì)用量，管網(wǎng)末端壓力接近于0.5MPa(表壓)時(shí)，它們的末端流速皆小于臨界流速條件下求得。在計(jì)算選用時(shí)，在選用范圍內(nèi)，下游支管宜偏大選用；噴頭接收按噴頭接口尺寸選用。4此式是以釋放95%設(shè)計(jì)用量的一半時(shí)的系統(tǒng)狀況，按絕熱過(guò)程求出。6此式是根據(jù)亞臨界壓差流量計(jì)算公式，即，其中以初始溫度代入而求得。式的推導(dǎo)，是設(shè)定IG541噴放的系統(tǒng)流程為絕熱過(guò)程，得=常量求取孔口和孔口前二截面的方程式，并以代入，得相對(duì)于，相當(dāng)小，從而忽略項(xiàng)，得又；最終即可求出式。減壓孔板可按右圖設(shè)計(jì)：d——孔口直徑；D——孔口前管道內(nèi)徑；d/D——0.25~0.55。當(dāng)d/D≤0.35，=0.6；0.35<d/D≤0.45，=0.61；0.45<d/D≤0.55，=0.62。7系統(tǒng)流程損失計(jì)算，采用了可壓縮流體絕熱流動(dòng)計(jì)入摩擦損失為計(jì)算條件，建設(shè)管流的方程式：最后推算出：其中：由于該式中，壓力流量間是隱函數(shù)，不便求解，故將計(jì)算式改寫(xiě)為條文中形式。下面用實(shí)例，介紹IG541混合惰性滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的計(jì)算演算：某機(jī)房為20×20×3.5m，最低環(huán)境溫度20℃見(jiàn)如下系統(tǒng)圖：減壓孔板前管道(a~b)長(zhǎng)15m，減壓孔板后主管道(b~c)長(zhǎng)75m，管道連接件當(dāng)量長(zhǎng)度9m；一級(jí)支管(c~d)長(zhǎng)5m，管道連接件當(dāng)量長(zhǎng)度11.9m；二級(jí)支管(d~e)長(zhǎng)5m，管道連接件當(dāng)量長(zhǎng)度6.3m；三級(jí)支管(e~f)長(zhǎng)2.5m，管道連接件當(dāng)量長(zhǎng)度5.4m；末端支管(f~g)長(zhǎng)2.6m，管道連接件當(dāng)量長(zhǎng)度7.1m。1)確定滅火設(shè)計(jì)濃度依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》，取=37.5%。2)計(jì)算保護(hù)空間實(shí)際容積=20×20×3.5=1400(m3)。3)計(jì)算滅火劑設(shè)計(jì)用量依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》，，其中，=1，=0.6575+0.0024×20(℃)=0.7055(m3/kg)，=932.68(kg)。4)設(shè)定滅火劑噴放時(shí)間依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》，取=55s。5)選定滅火劑儲(chǔ)存容器規(guī)格及儲(chǔ)存壓力級(jí)別選用70升的15MPa存儲(chǔ)容器,根據(jù)=932.68kg，充裝系數(shù)η=211.15kg/m3，儲(chǔ)瓶數(shù)n=(932.68/211.15)/0.07=63.1，取整后，n=64(只)。6)計(jì)算管道平均設(shè)計(jì)流量主干管：=0.95×932.68/55=16.110(kg/s)；一級(jí)支管：=/2=8.055(kg/s)；二級(jí)支管：=/2=4.028(kg/s)；三級(jí)支管：=/2=2.014(kg/s)；末端支管：=/2=1.007(kg/s)，即=1.007kg/s。7)選擇管網(wǎng)管道通徑以管道平均設(shè)計(jì)流量，依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》，初選管徑為：主干管：125mm；一級(jí)支管：80mm；二級(jí)支管：65mm；三級(jí)支管：50mm；末端支管：40mm。8)計(jì)算系統(tǒng)剩余量及其增加的儲(chǔ)瓶數(shù)量=0.1178m3，=1.1287m3，=+=1.2465m3；=0.07×64=4.48m3；依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》，≥14.589(kg)，計(jì)入剩余量后的儲(chǔ)瓶數(shù)：n1≥[(932.68+14.589)/211.15]/0.07≥64.089取整后，n1=65(只)9)計(jì)算減壓孔板前壓力依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》，=4.954(MPa)。10)計(jì)算減壓孔板后壓力依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》，=0.52×4.954=2.576(MPa)。11)計(jì)算減壓孔板孔口面積依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》，；并初選=0.61，得出=20.570(cm2)，d=51.177(mm)。d/D=0.4094；說(shuō)明選擇正確。12)計(jì)算流程損失根據(jù)=2.576(MPa)，查本《標(biāo)準(zhǔn)》附錄E表E-1，得出b點(diǎn)=566.6，=0.5855；依據(jù)本《標(biāo)準(zhǔn)》，，代入各管段平均流量及計(jì)算長(zhǎng)度(含沿程長(zhǎng)度及管道連接件當(dāng)量長(zhǎng)度)，并結(jié)合本《標(biāo)準(zhǔn)》附錄E表E-1，推算出：c點(diǎn)=656.9，=0.5855；該點(diǎn)壓力值=2.3317MPa；d點(diǎn)=705.0，=0.6583；e點(diǎn)=728.6，=0.6987；f點(diǎn)=744.8，=0.7266；g點(diǎn)=760.8，=0.7598。1